Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках химии

Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках химии при проведении

лабораторных и практических работ,

их практическая направленность и связь с жизнью

Исполнитель: учитель химии

Заболотского УПК

Михайлова Я.Е.

2014 г.

Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках химии

Важнейшей задачей современной системы образования является формирование совокупности универсальных учебных действий, обеспечивающих компетенцию «научить учиться», а не только освоение учащимися конкретных предметных ЗУН. Формирование надпредметных умений, позволяющих совершенствовать свои знания на протяжении всей жизни, формирование навыков поведения в нестандартной ситуации, развитие коммуникативных способностей, развитие познавательной мотивации, познавательного интереса, исследовательских способностей - основные задачи уроков-практикумов.

Именно эксперимент, проводимый учащимися под руководством учителя, формирует ключевые компетенции: учебно-познавательные, ценностно-смысловые, информационные, социально – трудовые, общекультурные, экологические.

Основные требования, предъявляемые к практическим работам:

- доступность и безопасность

- наглядность

- эффективность

- разноуровневость

- познавательгость

- активное участие учеников, парная и групповая работа

- замена практических работ, предполагающих опасность на виртуальные.

Наша задача, чтобы каждая практическая работа, экспериментальная задача или урок – практикум носили развивающий характер, на этих уроках мы развиваем умения анализировать учебный материал, сравнивать, обобщать, находить причинно – следственные связи. При проведении химических реакций учитель должен приучать учащихся наблюдать, замечать все изменения (агрегатное состояние, цвет веществ, растворение веществ, выделение газа, образование осадка, появление или изменение запахов, выделение тепла, света и др.) в реагирующей системе, задавать себе вопросы – что особенного в данном химическом веществе, химической реакции, химическом опыте, чем отличаются от предыдущих? Важно при выполнении химических опытов помогать учащимся распределить внимание так, чтобы видеть все оборудование и в то же время сконцентрировать свое внимание на реакционной смеси. Развитие практического мышления, наглядно – действенного и наглядно – образного осуществляется непосредственно в процессе выполнения химического эксперимента, моделирования, конструирования химических приборов, при выполнении виртуальной лабораторной работы.

Развитие творческого мышления учащихся осуществляется на уроках – практикумах в процессе выдвижения новых, оригинальных учебных гипотез, нетрадиционного решения практических вопросов, четкого стандартного решения и стремлении находить новые решения. Рассмотрим принципы организации уроков – практикумов. Эти принципы разработаны на основе деятельностной теории учения:

1) решение познавательных задач на уроках не должно быть стихийным

2) методы познания должны быть представлены в удобной, понятной учащимся форме (алгоритм, инструкция, метод – ориентир)

3) обязательное обучение методам познания.

Но сначала нужно научить учащихся работать «исследователями». Учитель показывает образец решения познавательных задач, «делает открытие вслух», включает учащихся в беседу по поиску ответа соответствующим способом. Затем побуждает сопоставить ход решённых задач, выделить обобщённый способ. После обсуждения и уточнения перечня действий составляется метод – ориентир, который фиксируется в тетради. И наконец, ребята учатся конкретизировать полученный метод для решения новых познавательных задач. После многократного применения учащиеся способны самостоятельно им пользоваться, проявлять творчество.

Логическая схема – план уроков-практикумов, уроков-исследований выглядит приблизительно так:

- моделирование экспериментальной задачи (формулирование гипотезы, актуализация ЗУН, смоделировать внутреннее строение веществ, участвующих в реакции, мысленно создать условия для протекания реакций, предположить какие изменения происходят с веществами при заданных условиях и др.)

- прогнозирование (объяснение) результатов, мысленный эксперимент (изменение разных параметров – результаты).

- экспериментальная проверка гипотезы (разработать идею – план эксперимента по проверке гипотезы, сконструировать экспериментальную установку, прибор, провести эксперимент, сформулировать вывод, сравнить результат с гипотезой, объяснить неожиданные результаты).

В процессе организованной познавательной деятельности развивается представление учащихся о научном факте, его отличии от единичного измерения, о погрешности и ее возможных источниках, о случайных и систематических ошибках. Информационный поиск, следующий за анализом экспериментальных данных, отличается четкой целенаправленностью и осознанной интерпретацией найденного, закрепляются знания о соединениях и реакциях. Важно, чтобы эксперимент не приобрел развлекательный характер. Для этого учащимся с самого начала должна быть ясна цель проводимых опытов: доказательство истинности теоретического положения, подтверждение или опровержение рабочей гипотезы, выявление новых фактов и взаимосвязей и т.д. Эксперимент дает возможность не только устанавливать новые факты, но также исправлять ошибки в знаниях учащихся, уточнять и корректировать понимание ими отдельных вопросов курса химии, а также подводить их к выводам обобщающего характера. Совершенствование химического эксперимента в современной школе должно идти не в направлении увеличения количества иллюстративных опытов, а в направлении усиления эффективности эксперимента, внедрения в обучение проблемных и исследовательских опытов.

Проблемный эксперимент – это форма применения химического эксперимента в обучении, дающая возможность организовать (создать) проблемную ситуацию и вызвать интерес учащихся к поиску причин наблюдаемого явления. Когда проведен нестандартный, оригинальный или неожиданный по наблюдаемым результатам эксперимент, то он своим содержанием или необычным направлением сразу создает проблемную ситуацию. После осознания проблемы ученики непроизвольно включаются в поисковую деятельность, которая требует от них нового оригинального подхода или нового, неизвестного им ранее способа ее решения.

Проблемный и исследовательский эксперимент – понятия не однозначные. Проблемный эксперимент ставит проблему в процессе обучения (путем создания противоречий, неожиданностей, несоответствий), а исследовательский эксперимент направлен на ее решение. Проблемный эксперимент может применяться на различных этапах учебного познания: при изучении нового материала, при совершенствовании знаний, при повторении, закреплении или контроле знаний. Проблемные опыты можно не только включать в содержание уроков, но и применять во внеурочной деятельности.

Химический эксперимент выполняет различную дидактическую нагрузку которая обеспечивается:

• различными формами его постановки - моновариантность, инвариантность, вариативность, системность;

• методической ролью и местом его в системе учебного занятия (урока) (для постановки проблемы, в качестве иллюстрации или подтверждения выводов и прочее);

• деятельностью субъектов учебного процесса - учителя и учащихся (беседа, диалог, полилог, групповая работа, игра, коллективная творческая деятельность и др.).

Пример 1: При изучении вопроса о взаимодействии металлов с растворами солей в 8 и 10-х классах эксперименты с алюминием обычно не проводят, хотя учащиеся знают, что алюминий активных металл и должен вытеснять менее активные металлы из растворов солей. Отсутствие эксперимента с алюминием, как правило, объясняют тем, что на поверхности алюминия имеется оксидная пленка, и поэтому реакция по вытеснению меди из растворов солей меди (II) не происходит. Но как раз в этом и заключается ценность эксперимента в познавательном отношении: с одной стороны, интересно доказать высокую химическую активность, а с другой подтвердить, что именно оксидная пленка препятствует протеканию подобных реакций. В методическом отношении эксперименты с алюминием и растворами солей меди важны еще и потому, что позволяют показать учащимся возможность одновременного протекания в растворе нескольких химических реакций. Сначала идет растворение оксидной пленки, затем алюминий начинает восстанавливать ионы меди и водорода, образующиеся при гидролизе соли и, наконец он взаимодействует с водой. В школьном учебнике химии для 9 класса описывается опыт взаимодействия алюминия с водой после предварительного разрушения оксидной пленки солью ртути. Проводить такой опыт в условиях школы нецелесообразно, так как соли ртути ядовиты. Вместо хлорида ртути (II) вполне можно применить хлорид меди (II) и достигнуть аналогичного результата, используя безопасный реактив. Подготовкой к созданию проблемной ситуации может служить следующий вопрос: будет ли взаимодействовать алюминий с растворами, например, нитрата и хлорида меди? Мнения учащихся чаще всего разделяются. Возникает ситуация неопределенности.

2Al + CuCl₂ = 3Cu + 2AlCl₃

Cu²⁺ + H₂O = CuOH⁺ +H⁺

2Al + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

Сравнив результаты опыта по растворению алюминия в растворе хлорида меди с результатами опыта в случае нитрата меди, учащиеся сделают вывод, что нитрат меди не обладает способностью разрушать оксидную пленку на поверхности алюминия. В растворе нитрата меди не происходит вытеснение меди и не выделяется водород, потому что алюминий как бы изолирован от раствора соли оксидной пленкой, находящейся на его поверхности.

Желательно, чтобы химические реакции, демонстрируемые учителем или проводимые учащимися, были связаны с повседневной жизнью человека. Некоторые виды лабораторных и практических работ могут повторяться, но цель и задачи всегда меняются. Экспериментальные умения необходимо начинать формировать как можно раньше на простых по содержанию и выполнению опытах. Таким образом, если лабораторные и практические работы объединить в систему экспериментально – познавательных заданий, это позволит нам – учителям расширить знания учащихся об окружающем мире, сделать химию доступной и понятной, формировать межпредметные и ключевые компетенции, способствовать активизации познавательной деятельности учащихся в целом.

Уроки-практикумы по химии являются одним из средств активизации познавательной деятельности учащихся.

Приложение 1

Тема урока. Получение водорода и изучение его свойств

Тип урока: повторение пройденного материала.

Форма урока: практическая работа.

Цели урока:

• ознакомиться с лаб. способом получения водорода, научиться собирать легкий газ, доказать опытным путем, что водород –восстановитель.

• развивать умения работать с хим. реактивами, хим. посудой, оборудованием.

• воспитывать культуру проведения эксперимента.

Оборудование и реактивы: прибор Кирюшкина, спиртовка, пробирка, штативы для пробирок, стекло предметное, держатели, пробирки с СиО, цинк, соляная кислота.

Ход урока.

Водород – «рождающий воду» из огня.

1. Организационно-мотивационный этап.

Вступительное слово учителя.

Ребята, сегодня мы продолжим работу по получению газообразных веществ. На предыдущем уроке адаптации вы получали кислород. Вспомните, какой это газ? Каковы его свойства? Какой прибор вы использовали?

А тема этого урока «Получение водорода и изучение его свойств».

Запишите в тетради тему и подумайте какие задачи сегодня будем решать, что будем делать?

Правильно, наша задача – ознакомиться с лабораторным способом получения водорода, научиться собирать легкий газ, доказать, что водород – восстановитель. (образовательная цель записана на доске, ключевые слова выделены). Обратите внимание на ключевые слова.

Чтобы грамотно провести эксперимент, нам необходимо повторить тему.

2.Актуализация опорных знаний.

На доске запись: 1776г. – Г. Кавендиш, 1783г. – А. Лавуазье.

2H2+O2= 2H2O

2H2O= 2H2+ O2

Вопрос учителя: кто знает и расскажет нам когда и кем был открыт водород?

Учащиеся рассказывают о факте рождения воды из огня. А сейчас небольшой химический диктант, допишите:

Хим. знак-

Валентность-

Относительная атомная масса-

Хим. формула-

Относительная молекулярная масса-

Затем учащиеся разгадывают пиктограмму о физических свойствах.

Допишите уравнения хим. реакций и укажите тип реакции.

Zn+HCl=?+H2

CuO+?=Cu+H2O

Учащиеся дописывают формулы и коэффициенты, указывают тип реакции.

Учитель напоминает, что водород – восстановитель. Если кислород окисляет, то водород восстанавливает металлы, в основном тугоплавкие.

3.Практическая работа (о культуре проведения эксперимента, повторение правил техники безопасности)

Демонстрационный опыт-повторение, проверка готовности. Выполнение работы по инструктивной карте.

4. Рефлексия. Выводы.

• Какие темы нужно доработать, повторить самостоятельно?

• Что нужно спросить у учителя?

• Какие опыты показались интересными? Почему?

5.Домашнее задание творческого характера. Сравнить свойства кислорода и водорода, оформить в виде логико-смысловой модели, опоры или таблицы.

Инструктивная карта.

Правила техники безопасности:

1) будьте осторожны с огнем!

2) Работать над столом!

3) Работать с чистым водородом!

4) Запрещается повторно, без разрешения учителя, проводить опыты!

Ход работы:

1) проверьте прибор на герметичность

2) поместите на кольцо 2-3 границ цинка. Закройте прибор.

3) Налейте в воронку раствор соляной кислоты так, чтобы гранулы цинка были полностью закрыты жидкостью.

4) Наденьте на газоотводную трубку пробирку. Её дно должно быть направлено вверх.

5) Пока пробирка наполняется Н2, возьмите сухую чистую пробирку и насыпьте в нее 1 ложку CuO.

6) Закрепите пробирку с CuO в лапке штатива почти горизонтально, но с лёгким наклоном в сторону отверстия.

7) Зажгите спиртовку.

8) Снимите пробирку, наполненную водородом, с газоотводной трубкой, не переворачивая пробирку отверстием вверх, быстро поднесите ее к спиртовке и резко поверните ее к спиртовке, и чтобы отверстие оказалось в пламени. Если раздастся лающий звук, H2 – грязный работать с ним нельзя. Если – легкий хлопок, то Н2 – чистый. Внесите трубку прибора в пробирку с Cuo почти до самого дна. Прогрейте пробирку с CuO.

9) После того, как вы увидите все признаки реакции, уберите спиртовку.

10) Закройте зажим на газоотводной трубке

11) Оформите отчет

Что делали? Что наблюдали? Выводы?

1)Собрали прибор

2) +HCl

3) CuO+ H2

4)Обнаружение ZnCl2

6. Рефлексия. Выводы.

• Какие темы нужно доработать, повторить самостоятельно?

• Что нужно спросить у учителя?

• Какие опыты показались интересными? Почему?

Приложение 2

Тема урока. Решение экспериментальных задач по теме: «Теория электролитической диссоциации».

Цели урока:

• Обучающие: повторить тему «ТЭД», провести практическую работу № 1.

• Развивающие: развивать ОУУ.

• Воспитывающие: воспитывать аккуратность, экономичность.

• Адаптационные: формировать и развивать коммуникативность, создать условия для успеха, снятие тревожности.

• Здоровьесберегающие: санитарно-гигиенические условия кабинета, соблюдение правил техники безопасности, дублирование схем, многократное повторение.

Тип урока: повторение и обобщение темы.

Форма урока: практикум.

Методы: проблемный, исследований.

Эпиграф урока:

«Я слышу - я забываю

Я вижу - я запоминаю

Я делаю - я понимаю»

Восточная мудрость

Оборудование и реактивы: к практической работе № 1

Ход урока

1. Орг. этап

(Знакомство, мотивация и целепологание)

1. Актуализация опорных ЗУН

(Фронтальная работа - диагностика, работа по схемам)

1. Выполнение практической работы. Вывод

(По инструктивным картам)

1. Релаксация

(Метод «цветных пятен»)

5. Работа по дифференцированным картам

6. Вывод. Рефлексия.

• Над чем тебе надо ещё поработать?

• Как решить проблему?

• (В справочнике, у учителя, у одноклассников, разберусь сам и др.)

• Смог ты объяснить другу?

• Доволен работой.

7. Д/з. Исследовательская работа - собрать прибор по физике для демонстрации электролитической диссоциации.

Список литературы

1. Гара Н.Н., Зуева М.В..В химической лаборатории. – М., «Вентана – Граф», 2002.

2. Журин А.А. Лабораторные опыты и практические работы по химии. – М., «Аквариум», 1997.

3. Зайцев О.С. Методика обучения химии.- М., «Владос», 1999.

4. Научно – практический журнал. Химия для школьников., № 3,4, 2007.

5.http://uchitel14.webnode.ru/news/eksperiment-kak-sredstvo-aktivizatsii-pozvatelnoj-deyatelnosti-uchashhikhsya-na-urokakh-khimii/

9